一种高精度超长悬索桥主缆索股标准丝的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种高精度超长悬索桥主缆索股标准丝的制作方法，包括基准丝的制作：根据主缆索股标记要求转化为多段基准丝上的长度标记；对各分段标记长度对应的标记点进行编号，将多段基准丝上的全部标记点按照投影的方式标记在一根基准丝上；标准丝的制作：在台座上通过砝码加载使基准丝、标准丝达到相同的应力状态；标记时基准丝位置不变，标准丝与索股主缆等长，将标准丝分成若干与基准丝等长的若干段，参照基准丝上标记点的序号顺次在若干段的标准丝上进行标记，每标记完一段转移至下一段；依次完成整卷标准丝的制作。该方法消除了基准丝和标准丝弹性模量和直径偏差引起的长度误差，提高了标准丝的长度精度。提高了标准丝的长度精度。提高了标准丝的长度精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度超长悬索桥主缆索股标准丝的制作方法


[0001]本专利技术涉及桥梁建筑缆索索股中标准丝的制作方法，尤其涉及超长主缆索股标准丝的制作方法。

技术介绍

[0002]悬索桥主缆索股施工监控时，首先需要把设计中给出的重量数据统计出来，包括大缆的重度、弹性模量、加劲梁每段的重量、还有桥面系的重量、吊索的重度、索夹重量等。然后通过设计给出的中跨垂度、中跨两端的相对坐标位置，索夹位置等，用程序计算出各点的位置，主缆的内力，无应力索长等。计算了中跨基准股以后再计算边跨的基准股，然后计算锚跨的基准股，再对主索鞍和散索鞍进行基准股的修正，最后对每根股的位置进行修正。最终得到每根丝股的长度，其中要给缆索制作单位的下料长度包括每根索股的无应力下料长度以及每跨的标记点，中跨的标记点是两个主索鞍垂直截断的位置，边跨的标记点在散索鞍的切点处。悬索桥监控指令中标注的索长为无应力状况下的索长，而钢丝和索股在无应力状况下无法准确测长标记。因此一般在主缆索股的右上角需要设置一根标准长度钢丝(简称标准丝)，在该标准长度钢丝上施加一定的张力，然后在监控指令提供的主跨跨中、边跨跨中、主索鞍、散索鞍、锚固点等位置进行应力下的长度标记。
[0003]通过以往建成的悬索桥工程计算分析可知，标准丝误差占索股误差控制中约为80％，因此，控制索股长度精度首先需要控制标准丝制作的长度精度。标准丝的制作是选取制作索股的钢丝放置在滚轮支架上，一端固定，一端通过重力式砝码施加应力，然后在应力条件下(室温)按照监控指令的无应力长度(设计温度，一般为15℃)按照下式转换的应力长度进行标记。
[0004]L＝L0+
△
L1+
△
L2‑△
L3[0005]其中L为标准丝在应力下的标记长度；
[0006]L0为标准丝无应力状态下的标记长度(监控提供)；
[0007]△
L1为标准丝的弹性伸长修正，与标准丝的弹性模量、直径和拉力等有关；
[0008]△
L2为温度修正，与标准丝的热膨胀系数及温度有关；
[0009]△
L3为标准丝滚轮支架间的垂度修正。
[0010]从以上可知，影响标准丝制作精度的因素包括标准丝的弹性模量偏差、标准丝直径偏差、拉力误差、钢丝自重、温度离散、滚轮间距误差等有关。标准丝的制作是将无应力长度经过应力和温度修正，在应力状态下对标准长度钢丝进行标记。其修正计算理论一般都建立在以下基本假设的基础上：(1)标准钢丝是理想柔性的，钢丝的抗弯刚度忽略不计；(2)标准丝材料符合胡克定律。即材料正常工作范围内应力与应变呈线性关系；(3)荷载作用下钢丝横截面产生的变形与其截面积相比很小，计算中忽略钢丝横截面面积的改变。
[0011]由于标准丝是在应力下进行标记，根据胡克定律，弹性模量的变化直接影响标准丝的无应力长度。目前，标准丝均以弹模200000MPa为基准值，假设标准丝的实际弹模大于基准值，在荷载及无应力长度不变的情况下，标准丝的的弹性伸长量与弹性模量成反比，即
实际弹性模量大于基准值，那么应力下的标准丝的实际弹性伸长量小于基准值，相应的标准丝的无应力长度大于基准值；实际弹性模量小于基准值时，实际弹性伸长量则大于基准值，相应的标准丝的无应力长度小于基准值。标准丝直径(面积)的变化也会影响标准丝的无应力长度。目前，标准丝均以钢丝公称直径(面积)为基准值，假设标准丝的实际直径(面积)大于基准值，在荷载及无应力长度不变的情况下，标准丝的弹性伸长量与钢丝直径(面积)成反比，即实际弹性模量大于基准值，那么应力下的标准丝的实际弹性伸长量小于基准值，相应的标准丝的无应力长度大于基准值；实际钢丝直径(面积)小于基准值时，实际弹性伸长量则大于基准值，相应的标准丝的无应力长度小于基准值。以上两项误差在标准丝的制作误差中占比达到45％以上，大大影响了主缆索股的长度精度。

技术实现思路

[0012]为了解决以上问题，本专利技术提出了一种消除了基准丝和标准丝弹性模量和直径偏差引起的长度误差的方法，提高标准丝的长度精度，提高大跨径悬索桥主缆索股的长度精度。
[0013]本专利技术的技术方案：一种高精度超长悬索桥主缆索股标准丝的制作方法，包括
[0014](一)基准丝的制作
[0015](1.1)在制作标准丝之前，先采用与标准丝相同材料的丝材制作一根m米长度的基准丝，正式制作基准丝之前，对丝材头尾端的弹性模量和直径进行测量，测量结果均达到设计的丝材标准弹性模量和标准直径要求；
[0016](1.2)将以上用于制作基准丝的丝材移入制作车间，静置，展开在基准丝台座上，测量展开后的丝材头尾端以及中间任意点的温度，要求丝材的温度离散不大于1℃，所述温度离散是指测量的温度中最高测量温度和最低测量温度之差；
[0017](1.3)根据主缆索股标记要求，转化为多段基准丝上的长度标记，该要求中分段标记长度有很多段，根据分段标记长度确定各基准丝分段标记位置；
[0018](1.4)对各分段标记长度对应的标记点进行编号，将多段基准丝上的全部标记点按照投影的方式标记在一根基准丝上；
[0019](1.5)根据分段标记长度，用全站仪标定基准丝基线分段长度，并经复核，确保该基准丝基线分段长度与对应的分段标记长度一致；
[0020](1.6)将丝材一端固定，在丝材末端加载提高测量丝材的直线度，给钢丝加载使基准丝材达到恒应力状态；
[0021](1.7)采用测距仪和尺的组合在丝材上进行测量和标记；
[0022](1.8)在各标记点进行长度标记，标记方式是在标记处沿钢丝长度方向喷涂两种颜色油漆，油漆分界线作为标准丝标记控制截面；
[0023](二)标准丝的制作
[0024](2.1)制作标准丝之前，选取与基准丝弹性模量和直径相同的丝材用于标准丝的制作；
[0025](2.2)将以上用于制作标准丝的丝材移入制作车间，静置，展开在标准丝台座上，测量展开后的丝材头尾端以及中间任意点的温度，要求丝材的温度离散不大于1℃，所述温度离散是指测量的温度中最高测量温度和最低测量温度之差；
[0026](2.3)在台座上对基准丝、标准丝末端加载，加载载荷相同，使基准丝、标准丝达到相同的应力状态；
[0027](2.4)台座上当前段标准丝依据基准丝上的标记点进行对比标记，标记方式是在标记处沿丝材长度方向喷涂两种颜色油漆，油漆分界线为标准丝标记控制截面，制作时，基准丝位置不变，标准丝与索股主缆等长，将标准丝分成若干与基准丝等长的若干段，参照基准丝上标记点的序号顺次在若干段的标准丝上进行标记，每标记完一段转移至下一段；
[0028](2.5)对以上标记进行检查，检查无误后将当前段标准丝卷起，开始下一段标准丝的制作，依次完成整卷标准丝的制作；
[0029](2.6)将制作完的标准丝盘卷、标识、包装好后储存备用；
[0030](2.7)用同样方法制作下一根标准丝。
[0031]优选地，步骤(1.1)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度超长悬索桥主缆索股标准丝的制作方法，其特征在于：包括(一)基准丝的制作(1.1)在制作标准丝之前，先采用与标准丝相同材料的丝材制作一根m米长度的基准丝，正式制作基准丝之前，对丝材头尾端的弹性模量和直径进行测量，测量结果均达到设计的丝材标准弹性模量和标准直径要求；(1.2)将以上用于制作基准丝的丝材移入制作车间，静置，展开在基准丝台座上，测量展开后的丝材头尾端以及中间任意点的温度，要求丝材的温度离散不大于1℃，所述温度离散是指测量的温度中最高测量温度和最低测量温度之差；(1.3)根据主缆索股标记要求，转化为多段基准丝上的长度标记，该要求中分段标记长度有很多段，根据分段标记长度确定各基准丝分段标记位置；(1.4)对各分段标记长度对应的标记点进行编号，将多段基准丝上的全部标记点按照投影的方式标记在一根基准丝上；(1.5)根据分段标记长度，用全站仪标定基准丝基线分段长度，并经复核，确保该基准丝基线分段长度与对应的分段标记长度一致；(1.6)将丝材一端固定，在丝材末端加载提高测量丝材的直线度，给钢丝加载使基准丝材达到恒应力状态；(1.7)采用测距仪和尺的组合在丝材上进行测量和标记；(1.8)在各标记点进行长度标记，标记方式是在标记处沿钢丝长度方向喷涂两种颜色油漆，油漆分界线作为标准丝标记控制截面；(二)标准丝的制作(2.1)制作标准丝之前，选取与基准丝弹性模量和直径相同的丝材用于标准丝的制作；(2.2)将以上用于制作标准丝的丝材移入制作车间，静置，展开在标准丝台座上，测量展开后的丝材头尾端以及中间任意点的温度，要求丝材的温度离散不大于1℃，所述温度离散是指测量的温度中最高测量温度和最低测量温度之差；(2.3)在台座上对基准丝、标准丝末端加载，加载载荷相同，使基准丝、标准丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，薛花娟，强强，周能作，
申请(专利权)人：江苏法尔胜路桥科技有限公司法尔胜泓昇集团有限公司，
类型：发明
国别省市：